การวัดความชื้นตกค้างในก๊าซเชื้อเพลิงกลุ่มที่ 2 (Residual Moisture Measurement in 2nd Gas Family)

ปัจจัยสำคัญต่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความถูกต้องในการคิดค่าก๊าซ

ภาพแสดงการใช้งาน Dew Point และ Residual Moisture Sensor สำหรับตรวจสอบปริมาณน้ำในก๊าซเชื้อเพลิง เพื่อป้องกันการเกิดน้ำแข็ง การอุดตัน และความเสียหายของระบบท่อก๊าซ

ก๊าซเชื้อเพลิงใน กลุ่มที่ 2 (2nd Gas Family) ประกอบด้วยก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas), ไฮโดรเจน (Hydrogen) รวมถึงก๊าซชีวภาพ เช่น ก๊าซจากระบบบำบัดน้ำเสีย (Sewage Gas) และ Biogas ซึ่งถูกนำมาใช้เป็นพลังงานและป้อนเข้าสู่ระบบท่อก๊าซสาธารณะอย่างแพร่หลาย

การควบคุมคุณภาพของก๊าซเหล่านี้ โดยเฉพาะ ปริมาณความชื้นตกค้าง (Residual Moisture) เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพการเผาไหม้ และความถูกต้องในการวัดปริมาณก๊าซเชื้อเพลิง

มาตรฐาน DVGW G260 และข้อกำหนดด้านความชื้นในก๊าซ

มาตรฐาน DVGW G260 กำหนดค่าขีดจำกัดขององค์ประกอบต่าง ๆ ที่อนุญาตให้มีอยู่ในก๊าซเชื้อเพลิง เพื่อให้สามารถป้อนเข้าสู่เครือข่ายก๊าซสาธารณะได้อย่างปลอดภัย หากก๊าซไม่เป็นไปตามข้อกำหนดดังกล่าว การป้อนก๊าซเข้าสู่ระบบต้องถูกระงับทันที เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาทางเทคนิคและความคลาดเคลื่อนในการคิดค่าพลังงาน ณ จุดเชื่อมต่อทางกฎหมาย (Legal Entity Boundary)

นอกจากการกำหนดค่าจำกัดของสารปนเปื้อน เช่น กำมะถัน (Sulphur), แอมโมเนีย (Ammonia) หรือซิลิกอนแล้ว ปริมาณน้ำในก๊าซ (Water Content) ยังเป็นพารามิเตอร์สำคัญ เนื่องจากมีผลโดยตรงต่อค่าความสามารถในการเผาไหม้ (Combustion Capacity) ของก๊าซเชื้อเพลิง

ความสำคัญของการวัดความชื้นตกค้าง (Residual Moisture)

ปริมาณความชื้นตกค้างในก๊าซถูกกำหนดโดยอ้างอิงจาก อุณหภูมิต่ำสุดที่อาจเกิดขึ้นจริง ในระบบ และต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของความดันและอุณหภูมิ เพื่อป้องกันการเกิดการควบแน่น (Condensation) ภายในท่อก๊าซ

หากปริมาณน้ำในก๊าซสูงเกินค่าที่กำหนด อาจก่อให้เกิดปัญหาต่าง ๆ เช่น

• การเกิดน้ำแข็งในช่วงอากาศหนาว

• ความเสียหายต่ออุปกรณ์สำคัญในระบบ

• การอุดตันของท่อก๊าซ

• การหยุดจ่ายก๊าซโดยไม่คาดคิด

ดังนั้น การตรวจวัดและติดตามความชื้นตกค้างอย่างต่อเนื่องด้วยอุปกรณ์ที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งจำเป็น

ผลกระทบของความชื้นต่อปริมาตรก๊าซและการคิดค่าพลังงาน

นอกจากปัญหาด้านเทคนิคแล้ว ความชื้นที่สูงเกินไปยังส่งผลต่อ ปริมาตรก๊าซมาตรฐาน (Standard Gas Volume) และกำลังการเผาไหม้ของหัวเผา (Burner Output)

การคิดค่าก๊าซอ้างอิงจากปริมาตรมาตรฐาน (Standard Cubic Metre – Nm³) หากก๊าซมีน้ำผสมอยู่มาก พลังงานส่วนหนึ่งจะถูกใช้ไปกับการระเหยน้ำ ส่งผลให้กำลังการเผาไหม้ลดลง และความผันผวนของอุณหภูมิยิ่งทำให้ปัญหานี้รุนแรงขึ้น

ตัวอย่างเชิงเทคนิค

• ปริมาตรก๊าซมาตรฐาน 1000 Nm³
  (1013.25 mbar, 0°C, ความชื้น 0% RH)

• เมื่อแปลงเป็นสภาวะใช้งานจริงที่
  20°C, 970 mbar abs., ความชื้น 60% RH

• ปริมาตรก๊าซจริงจะเหลือเพียง ประมาณ 880 m³

ความท้าทายของการวัดปริมาตรก๊าซในสภาวะจริง

เครื่องวัดอัตราการไหลของก๊าซแบบทั่วไป (Conventional Flow Meters) มัก ไม่ชดเชยความดันและอุณหภูมิ และจะวัดเพียงปริมาตรก๊าซตามสภาพแวดล้อมจริงเท่านั้น ไม่ใช่ปริมาตรมาตรฐานที่ 1013.25 mbar และ 0°C

หากความชื้นสูงหรืออุณหภูมิผันผวนมาก ความแตกต่างระหว่างปริมาตรมาตรฐานและปริมาตรจริงจะเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการหักปริมาณก๊าซและการคิดค่าพลังงานมากกว่าที่ควรเป็น

🔧 สินค้าที่เกี่ยวข้อง

• Dew Point Transmitter สำหรับก๊าซเชื้อเพลิง

• Residual Moisture / Humidity Sensor สำหรับ Natural Gas & Biogas

• Pressure & Temperature Compensated Flow Meter

• Gas Quality Monitoring System

• Energy & Gas Measurement Solutions